Ramygaloje, kaip ir visoje Lietuvoje, pirmoji mokykla buvo įkurta prie bažnyčios. Tiksli įkūrimo data neužfiksuota, tačiau žinoma, kad 1781 m. jau veikė parapinė mokykla. Joje mokėsi 5 bajoraičiai ir 4 miestelėnai. 1782 m. – 11 mokinių: 9 bajoraičiai ir 2 miestelėnai. 1801 m. skaitymo ir rašymo mokėsi 5 bajorai ir 6 valstiečiai. 1828 m. buvo 12 mokinių. Juos mokė zakristijonas.

Mokinių skaičius pamažu augo. Ilgą laiką buvusi parapinė pradžios mokykla 1912 m. pavadinta rusiškai „Ramygalskoje narodnoje učilišče“, o 1915 m. – Lietuviška trijų klasių pradinė.

1918 m. lapkričio 2 d. laikoma oficialia Ramygalos „Saulės“ progimnazijos įkūrimo data.

1923 m. atidaryta Ramygalos realinė progimnazija (3 klasės).

1924 m. Ramygalos keturių klasių progimnazija.

1924 m. gauta lėšų mokyklos statybai.

1927 m. pabaigta statyti nauja mūrinė mokykla. Tai pirmasis tipinis pastatas su 22 klasėmis ir aktų sale. Jai suteiktas Ramygalos vidurinės mokyklos vardas.

Mokinių skaičius nuo pirmos iki šeštos klasės labai varijavo. 1933 m. daugiausia buvo trečiokų, o 1938 m. – pirmokų. Kiekvienais metais vis naujų norinčiųjų mokytis skaičius buvo 20—30 vaikų.

1939 m. buvo pastatytas antrasis tipinis pastatas su centriniu šildymu, kuriame buvo 18 klasių. Karo metais ir sunkiu pokario laikotarpiu mokinių skaičius buvo smarkiai sumažėjęs. Tačiau netruko vėl padidėti. Atsirado paralelės klasės, teko mokytis dviem pamainom.

1943 m. mokykla išleido pirmąją abiturientų laidą. Jų buvo 16.

1952 m. atidaryta vakarinė mokykla, kuri oficialiai vadinosi Ramygalos darbo jaunimo vidurinė mokykla.

1954 m. buvo įkurtas mokyklos bendrabutis. Jame gyvenančius mokinius 30 metų globojo ir prižiūrėjo auklėtojas Jonas Zubauskas.

1975 m. buvo įrengtas mokyklos stadionas.

Įsitvirtinus Ramygalos vidurinės mokyklos statusui, mokinių skaičius po truputį augo. Dirbti dviem pamainom tapo sunku. Vis labiau jautėsi patalpų trūkumas. Tad 1977 m. abu senieji pastatai buvo sujungti nauju tipiniu priestatu su 22 kabinetais, 4 laboratorijomis, valgykla ir virtuve bei sporto sale.

1985 m. mokykloje buvo: 32 klasės, iš jų 24 kabinetai, aktų ir sporto salės, stadionas, mokomasis sklypas, valgykla. Veikų bendrabutis ir muzikos mokykla.

1988 m. baigtas senojo pastato kapitalinis remontas. Suremontuotose patalpose įsikūrė bendrabutis, medicinos, stomatologinis, logopedinis kabinetai, mokyklos biblioteka, parengiamoji klasė ir jos žaidimų kambarys. Trečiame aukšte - vaikų muzikos mokykla ir mokyklos muziejus.

2005 kovo 16 d. Ramygalos vidurinė mokykla atgavo gimnazijos vardą.

2006 m. pradžioje atnaujinta sporto salė, pradėti visų pastatų renovavimo darbai.

2008 m. rudenį Ramygalos gimnazija paminėjo 90-ąjį jubiliejų.

2018 m. lapkričio 3 d. Ramygalos gimnazija iškilmingai paminėjo 100-ąjį jubiliejų.